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1、,理解教材新知,第四章 电磁波及其应用,随堂基础巩固,课时跟踪训练,知识点一,知识点二,把握热点考向,考向一,考向二,应用创新演练,第一节 电磁波的发现,1.变化的磁场产生电场，变化 的电场产生磁场，电磁场在 空间的传播形成电磁波。,2电磁波与机械波不同，电磁 波的传播不需要介质，依靠 电场和磁场的相互激发，可 以在真空中传播，传播速度 等于光速。,3赫兹通过实验证实了电磁波 的存在，证明了电磁波和光 具有相同的性质，光是以波 动形式传播的一种电磁振动。,自学教材 1变化的磁场产生电场 (1)在变化的磁场中如果有闭合的回路，由于 产生了感应电流，这个现象的实质是变化的磁场在空间产生了 。,磁通
2、量变化,电场,(2)即使在变化的磁场中没有闭合回路，也同样要在空间产生 。 2变化的电场产生磁场 如果在空间有变化的电场，那么这个变化的电场也会产生 。,电场,磁场,重点诠释 麦克斯韦的电磁理论 19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦总结前人对电磁规律的研究成果，建立了完善的电磁场理论，并预言了电磁波的存在，其主要内容为：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，要正确理解这个理论需要明确以下几点：,(1)变化的磁场产生电场：均匀变化的磁场产生稳定的电场，周期性变化的振荡磁场能产生同周期性的振荡电场，这条理论的基础是法拉第的电磁感应现象。 (2)变化的电场产生磁场：均匀变化的电场产生稳定的磁场，
3、周期性变化的振荡电场产生同频率的振荡磁场，这一条是麦克斯韦的一个伟大的预言。,(3)不均匀变化的磁场产生变化的电场，不均匀变化的电场产生变化的磁场。 (4)变化的电场和磁场相互联系，形成一个统一的场，就是电磁场，而电磁场由近及远地向周围空间传播形成电磁波。,(5)电场、磁场的变化关系：,1关于电磁场理论，下列说法正确的是 ( ) A在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场 B在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁 场周围一定产生变化的电场 C均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场 D周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场,解析：根据麦克斯韦的电磁场理论，只有变化的电场周围才能
4、产生磁场，所以A错，而非均匀变化的电场产生变化的磁场，均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，所以B、C错。 答案：D,自学教材 1电磁波 (1)电磁波的传播靠的是电场和磁场的相互“激发”，而电场和磁场本身就是一种形式的物质。 (2)电磁波可以在真空中传播，它的传播速度等于 。,光速,2赫兹的电火花 在人类历史上首先捕捉到了电磁波，证明了电磁波与光具有相同的性质，赫兹证实了麦克斯韦关于光的 。,赫兹,电磁理论,重点诠释 (1)电磁波是横波，在传播方向上，任意一点的E和B都随时间按正弦规律变化，E和B彼此垂直，且与电磁波的传播方向垂直。 (2)电磁场中储存电磁能，电磁波的发射过程就是辐射能量的过程。,
5、(3)只有周期性变化的电场和磁场相互激发才能形成电磁波。 (4)电磁波可以在真空中传播，因为电磁波本身就是一种物质场物质，所以传播时不再需要其他介质。任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于光在真空中的速度，即c3.0108 m/s，电磁波传播虽然不需要介质，但在其他介质中的速度都比在真空中的小。,(5)电磁波能产生反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象。 麦克斯韦不仅预言了电磁波的存在，而且揭示了电、磁、光现象在本质上的统一。,赫兹用实验证明了电磁波的存在，并研究了电磁波的反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象，证明了电磁波与光具有相同的性质，测出了电磁波在真空中的传播速度与光速c相同。,2关于电磁
6、场和电磁波，下列说法中正确的是 ( ) A电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波 B电场和磁场总是相互联系着，统称为电磁场 C电磁波是一种物质，只能在真空中传播 D电磁波传播的速度总是3.0108 m/s,解析：如果在空间某区域有周期性变化的振荡的电场，那么这个振荡的电场就在空间引起同频率振荡的磁场；这个同频率振荡的磁场又会引起新的同频率振荡的电场于是，电场和磁场交替产生，由近及远地传播，就形成电磁波，所以A项正确。因为稳定的电场(磁场)不能产生磁场(电场)，所以并不总是相互联系的，因此也就不一定形成电磁场，所以B,项错；电磁波是电磁场向前传播形成，电磁场由场物质组成，所以电磁波是一种物质，它
7、既可以在真空中传播，也可以在有介质的空间传播，在真空中速度等于光速，即3.0108 m/s，而在介质中传播速度会减小，故C、D项均不正确。 答案：A,例1 有关电磁场理论的下列说法中，正确的是 ( ) A任何变化的磁场都要在空间产生变化的电场 B任何电场都要在周围空间产生磁场 C任何变化的电场要在周围空间产生磁场 D电场和磁场总是相互联系着，形成一个不可分离的统 一体，即电磁场 思路点拨 根据麦克斯韦电磁理论的内容理解判断。,解析 根据麦克斯韦理论，均匀变化的磁场在周围空间产生的电场是稳定的，故A错。同理，并不是任何电场都会在周围空间产生磁场，故B错。电场和磁场并不总是相互联系着的，例如，静止
8、电荷周围只有静电场，静止磁体周围只有稳定的磁场。只有变化的电场和变化的磁场才能形成一个不可分离的统一体，即电磁场，故D错。 答案 C,变化的磁场产生电场，产生的电场是否变化取决于磁场的变化情况。若磁场均匀变化，则产生的电场恒定，不能激发电磁波；若磁场是振荡变化的，则产生的电场也必是同频率振荡的，将形成电磁波。,1某电路中磁场随时间变化的图像如图411所示，能 发射电磁波的磁场是 ( ),图411,解析：A是稳定的磁场，不产生电场，所以不产生电磁波；B、C的磁场都是均匀变化的，会产生稳定的电场，不会激发电磁波；D是周期性变化的磁场，会产生周期性变化的电场，电场和磁场交替产生，在空间传播，形成电磁
9、波。 答案：D,例2 电磁波和声波相比较，下列说法正确的是 ( ) A电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质 B由空气进入水中时，电磁波速度变小，声波速度变大 C由空气进入水中时，电磁波波长变小，声波波长变大 D电磁波和声波在介质中的传播速度，都是由介质决定 的，与频率无关,思路点拨 波速公式形式相同，但波速不同，故波长与频率不同，传播过程中频率不变。,解析 此题考查电磁波和声波的区别，可从它们的特点上分析，A、B符合物理事实所以正确。根据vf，电磁波速度变小，频率不变，波长变小；声波速度变大，频率不变，波长变大，所以C正确。电磁波在介质中的速度，与介质有关，也与频率有关，在同一介质中频率越大，波速越小，所以D错误。 答案 ABC,电磁波和机械波从一种介质进入另一种介质时，频率都不变，但机械波的传播需要介质，而电磁波的传播不需要介质。vf是机械波和电磁波都能用的公式。,2电磁波与机械波相比，以下说法正确的是 ( ) A它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象 B它们在本质上是相同的，只是频率不同而已 C它们都可能是横波，也可能是纵波 D它们都能在真空中传播,解析：二者都属于泼，都具有波的共性，能发生反射、折射、干涉、衍射等现象，故A正确；但它们产生的机理不同，本质不同，B错误；电磁波是横波，机械波既有横波又有纵波，C错误；机械波不能在真空中传播，D错误。 答案：A,
